Sơ Đồ Chân Led 7 Đoạn Cathode Chung Anode Chung (Common Anode)

Hình 7.4: Mạch bảo vệ Led

Điện trở đặt giữa LED và nguồn điện áp được gọi là điện trở giới hạn dòng điện. Điện trở này hạn chế thêm dòng điện có thể phá hủy đèn LED. Do đó, điện trở giới hạn hiện tại bảo vệ LED khỏi hư hỏng.

Dòng điện chạy qua đèn LED được viết bằng toán học

Trong đó:

IF = Dòng điện lam việc của Led VS = Nguồn điện áp

VD = Điện áp rơi trên LED

RS = Điện trở hạn dòng bảo vệ Led

Điện áp rơi (Voltage drop) là lượng điện áp bị lãng phí để vượt qua hàng rào khu vực cạn kiệt. Điện áp của đèn LED là 2 đến 3V. Do đó, để vận hành đèn LED, chúng ta cần phải áp dụng điện áp lớn hơn Diode silicon hoặc Diode germanium.

Đèn LED chủ yếu được phân loại thành hai loại: đèn LED hiển thị (Visible LEDs) và đèn LED vô hình. (invisible LEDs)

LED hiển thị là loại đèn LED phát ra ánh sáng khả kiến. Các đèn LED này chủ yếu được sử dụng để hiển thị hoặc chiếu sáng nơi đèn LED được sử dụng riêng lẻ mà không có máy quang.

Đèn LED vô hình là loại đèn LED phát ra ánh sáng vô hình (ánh sáng hồng ngoại). Các đèn LED này chủ yếu được sử dụng với các bộ phận quang như photodiodes.

Điều gì quyết định màu sắc của một đèn LED? What determines the color of an LED?

Vật liệu được sử dụng để xây dựng đèn LED xác định màu sắc của nó. Nói cách khác, bước sóng hoặc màu của ánh sáng phát ra phụ thuộc vào khoảng cách bị cấm hoặc khoảng cách năng lượng của vật liệu. Các vật liệu khác nhau phát ra các màu khác nhau của ánh sáng.

- Đèn LED gallium arsenide phát ra ánh sáng đỏ và hồng ngoại.

- Đèn LED gallium nitride phát ra ánh sáng xanh dương.

- Đèn LED garnet nhôm Yttrium phát ra ánh sáng trắng.

- Đèn LED phosphium phosphide phát ra ánh sáng đỏ, vàng và xanh lục.

- Đèn LED nhôm gallium nitride phát ra ánh sáng cực tím.

- Đèn LED nhôm gallium phosphide phát ra ánh sáng xanh.

Ưu điểm của đèn LED

Độ sáng của ánh sáng phát ra từ đèn LED phụ thuộc vào dòng điện chạy qua đèn LED. Do đó, độ sáng của đèn LED có thể được điều khiển dễ dàng bằng cách thay đổi dòng điện. Điều này làm cho có thể vận hành màn hình LED trong điều kiện ánh sáng xung quanh khác nhau.

- Diode phát sáng tiêu thụ năng lượng thấp.

- Đèn LED rất rẻ và có sẵn.

- Đèn LED có trọng lượng nhẹ.

- Kích thước nhỏ hơn.

- Đèn LED có tuổi thọ dài hơn.

- Đèn LED hoạt động rất nhanh. Họ có thể được bật và tắt trong thời gian rất ít.

- Đèn LED không chứa vật liệu độc hại như thủy ngân được sử dụng trong đèn huỳnh quang.

- Đèn LED có thể phát ra các màu khác nhau của ánh sáng.

Nhược điểm của đèn LED

Đèn LED cần nhiều năng lượng hơn để hoạt động so với Diode P – N.

- Hiệu quả phát sáng của đèn LED thấp.

Các ứng dụng của đèn LED

Các ứng dụng khác nhau của đèn LED như sau

- Hệ thống báo động chống trộm

- Máy tính

- Điện thoại hình ảnh

- Tín hiệu giao thông

- Máy tính kỹ thuật số

- Vạn năng

- Bộ vi xử lý

- Đồng hồ kỹ thuật số

- Đèn nhiệt ô tô

- Máy ảnh nhấp nháy

- Chiếu sáng hàng không

7.3. LED bảy đoạn (7-segment Display)

Diode phát sáng có nhiều ưu điểm so với bóng đèn truyền thống, với những kích thước nhỏ, tuổi thọ dài, màu sắc khác nhau, giá rẻ và sẵn có, cũng như dễ dàng kết nối với các linh kiện điện tử và mạch kỹ thuật số khác. Nhưng lợi thế chính của điốt phát sáng là vì kích thước nhỏ và có thể được kết nối với nhau trong một gói nhỏ gọn là Led 7 đoạn (7-segment Display).

Led 7 đoạn bao gồm bảy đèn LED được sắp xếp theo kiểu hình chữ nhật như được hiển thị. Một đèn LED được gọi là một phân đoạn. Một đèn LED thứ 8 gọi là DP đôi khi được bổ sung trong cùng một gói, nó cho phép chỉ báo dấu thập phân (decimal point) khi hai hoặc nhiều Led 7 đoạn được kết nối với nhau để hiển thị số lớn hơn mười.

Hình 7. 5 : Hình dạng của Led 7 đoạn

Mỗi phân đoạn trong LED 7 đoạn trong màn hình đưa ra chân ló ra khỏi gói nhựa hình chữ nhật. Các chân LED riêng lẻ này được dán nhãn từ A đến G đại diện cho từng đèn LED riêng lẻ. Các chân của các đèn LED khác nhau được kết nối với nhau tạo ra chân chung.

Bằng cách phân cực thích hợp các đoạn LED theo một thứ tự cụ thể, một số phân đoạn sẽ sáng và các đoạn khác sẽ tối cho phép mẫu ký tự mong muốn của số được tạo trên màn hình. Điều này giúp hiển thị mỗi mười chữ số thập phân từ 0 đến 9 trên cùng một màn hình 7 đoạn

Chân chung các Led thường được sử dụng để xác định loại Led 7 đoạn. Vì mỗi đèn LED có một chân được gọi là “Anode” và một chân được gọi là

“Cathode”, do đó có hai loại LED 7 đoạn được gọi là: Cathode chung (CC) và Anode chung (CA).

Sự khác biệt giữa loại này, như tên gọi của chúng, cathode chung có tất cả các cực âm của 7 phân đoạn kết nối trực tiếp với nhau và Anode chung có tất cả các cực dương của 7 phân đoạn được kết nối với nhau và được chiếu sáng như sau

Cathode chung (Common Cathode)

Trong màn hình cathode chung, tất cả các catốt của các đoạn LED được nối với nhau thành logic “0” hoặc nối đất (Ground). Các phân đoạn riêng lẻ được chiếu sáng bằng cách áp dụng tín hiệu “CAO” hoặc logic “1” thông qua một điện trở hạn dòng để bảo vệ Led

Hình 7.6 : Sơ đồ chân Led 7 đoạn cathode chung Anode chung (Common Anode)

Anode chung (CA) - Trong màn hình anode chung, tất cả các kết nối anode của các phân đoạn LED được nối với nhau thành logic “1”. Các phân đoạn riêng lẻ được chiếu sáng bằng cách áp dụng một tín hiệu GND, logic “0” hoặc “LOW” thông qua một điện trở hạn dòng bảo vệ các phân đoạn

Hình 7.7 : Sơ đồ chân Led 7 đoạn cathode chung

Nói chung, Led 7 đoạn anode chung phổ biến hơn Led 7 đoạn Cathode chung. Hai loại này không đổi qua lại cho nhau trong mạch điện tử.

Tùy thuộc vào chữ số thập phân được hiển thị, bộ đèn LED cụ thể được phân cực thuận.

Ví dụ, để hiển thị chữ số 0, chúng ta sẽ cần chiếu sáng sáu phân đoạn LED tương ứng với a, b, c, d, e và f. Do đó, các chữ số khác nhau từ 0 đến 9 có thể được hiển thị bằng cách sử dụng màn hình 7 đoạn như được hiển thị.

Hình 7.8 : Hiển thị số thập phân của Led 7 đoạn

Với màn hình 7 phân đoạn, chúng ta có thể tạo ra một bảng chân lý cho các phân đoạn riêng lẻ cần được chiếu sáng để tạo ra các chữ số thập phân bắt buộc từ 0 đến 9 như hình dưới đây.

Sô thập phân

Phân đoạn riêng lẻ được chiếu sáng